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考点规范练31　生态系统的结构与能量流动
一、选择题
1.下列有关生态系统结构的叙述,正确的是(　　)
A.食物网中的生物构成了生态系统的生物成分
B.消费者代谢的产物不能被生产者重新利用
C.动物都属于消费者,其中植食性动物为初级消费者
D.自养生物都属于生产者,并非都能进行光合作用
2.某池塘中生活着水草、浮游植物、浮游动物、以浮游动物为食的小型鱼类和能捕食小型鱼类的大型杂食性鱼类以及大量的微生物。下列有关该池塘生态系统的叙述,错误的是(　　)
A.该池塘中所有的生物都属于该生态系统的组成成分
B.水草和浮游植物都属于生态系统中的生产者,且都为自养生物
C.塘泥中的细菌都属于生态系统中的分解者,但不一定是需氧生物
D.杂食性鱼类所处的营养级可能高于小型鱼类,也可能低于小型鱼类
3.下图为某生态系统中的食物网示意图。据图分析,下列说法正确的是(　　)
A.该食物网包含4条食物链
B.蛇和鹰之间既存在捕食关系,又存在种间竞争关系
C.没有分解者,图中所示各食物链均不完整
D.图中最短的食物链为草→鼠→蛇→鹰
4.下图表示某生态系统各成分之间的关系。根据图中的信息,判断下列叙述正确的是(　　)
A.图中由捕食关系形成的食物链共5条
B.该生态系统的营养结构是指图中所有生物和光能、CO2、H2O、N2
C.图中的动物都属于消费者,其中蝉属于第二营养级,即次级消费者
D.人们大量捕捉黄雀后,短时间内蛇和蝉的数量都会减少
5.生态学家研究了某草原生态系统的能量流动,其局部能量流动情况如下图所示,字母表示能量。下列分析正确的是(　　)
A.能量D1的最终去向是流向下一营养级和分解者
B.生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量是C1+D1+E1
C.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为C1/(A1-B1)×100%
D.应尽可能多的增加草原牲畜的放牧量以提高能量传递效率
6.为提高农业产量,农民采取了如下手段:①人工除草;②使用农药消灭害虫;③温室种植时,适当降低夜间温度;④对农作物施肥。根据能量流动的特点进行分析,下列叙述正确的是(　　)
A.①是为了减少营养级,从而降低能量流动过程中能量的损失
B.②是为了使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分
C.③是为了提高农田生态系统能量输入问题
D.④是为了给农田生态系统额外补充能量,从而提高农作物产量
7.下图为能量流动示意图,其中a1是流入第一营养级的总能量。下列相关说法正确的是(　　)
A.第一营养级传递给分解者的总能量是a4
B.散失的能量a3不能再被生物同化利用
C.a1、a2、a3、a7中的能量都以稳定化学能的形式存在
D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是 (a7/a2)×100%
8.(2023山东卷)某浅水泉微型生态系统中能量情况如下表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　)
项目 生产 者固定 来自陆地 的植物残体 初级 消费者 摄入 初级 消费者 同化 初级消费 者呼吸 消耗
能量/[105 J·(m2·a)-1] 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
9.下图为某生态系统的食物网,下列相关叙述正确的是(　　)
A.图中所有生物对应种群的集合,称为该生态系统的群落
B.食草昆虫的锐减对该生态系统的抵抗力稳定性没有影响
C.该生态系统中共有10条食物链,其中狐处于2条食物链中
D.该食物网中,具有捕食和种间竞争关系的不仅仅是青蛙和蜘蛛
10.科学家研究了不同种类动物的能量[单位:kJ/(m2·a)]变化情况,部分结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
动物种类 能量数值
摄取 量(I) 同化 量(A) 呼吸 量(R) 生产 量(P)
收割蚁(植食) 34.50 31.00 30.90 0.10
小蜘蛛(肉食) 12.60 11.90 10.00 1.90
盐沼蝗(植食) 3.71 1.37 0.86 0.51
黄鼠(植食) 5.60 3.80 3.69 0.11
A.收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
B.占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用
C.黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多
D.表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同
二、非选择题
11.某同学为了研究环境中重金属元素对生物的污染情况,分别测定了池塘和草原生态系统中某金属元素在各种生物体内的含量,结果如下表所示。请据表回答下列问题。
生物及环 境因素 重金属 含量/% 生物及环 境因素 重金属 含量/%
池塘水 0.02 土壤 0.01
浮游植物 0.50 猫头鹰 12.00
浮游动物 2.00 食虫鸟 5.00
大鱼 10.00 昆虫 0.20
小鱼 5.00 草 0.02
(1)请写出池塘生态系统中最长的一条食物链。 　　　　　　　　　　　。
(2)重金属元素在这两条食物链中的各种生物体内的分布有什么规律
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)出现(2)题中这种现象,你认为合理的假设应当是　　　　　　　　　　　　　。
(4)在上述池塘生态系统中,属于生产者的是　　　　　　　　　　　　　　;在上述草原生态系统中,属于消费者的是　　　　　　　　　　　　　。
(5)人如果误服重金属盐会引起中毒,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　,采取解毒的相应措施是可服用大量的　　　　　。
①水　②食盐水　③牛奶　④蛋清　⑤豆浆
A.①②③　　　 B.②③④
C.③④⑤ D.①④⑤
12.下表是研究小组对某淡水湖生态系统能量[单位:J/(cm2·a)]流动情况的调查,甲~丁代表各个营养级。据图回答下列问题。
营养级 未利用量 流向分解者的量 呼吸量 同化量
甲 10.4 925.8 1 785.2 3 092.5
乙 3.6 16.2 32.1 51.9
丙 3 227.7 3 393.1 4 003.3 13 716.6
丁 5.3 105.6 208.3 371.1
(1)生态系统能量流动的特点是　　　　　　　　　　。分析表格数据,流入该生态系统的总能量是　　　　　J/(cm2·a),第二营养级到第三营养级的能量传递效率是　　　　。
(2)乙营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量和流向下一营养级的能量分别为　　　J/(cm2·a)、　　　　 J/(cm2·a)。
(3)根据表格中的数据,该淡水湖生态系统　　　(填“已经”或“没有”)达到相对稳定状态,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)为有效地防止该淡水湖出现水华现象,生态学家建议在湖边浅水区适量种植挺水植物(如荷花等),请分析此建议的生态学依据:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：
1.D　食物网中的生物只包括生产者和消费者,而生态系统中的生物除了生产者和消费者,还包括分解者,A项错误。消费者代谢的产物如二氧化碳、水等,可以作为生产者进行光合作用的原料,B项错误。植食性动物都为初级消费者,但动物不都是消费者,如营腐生生活的蚯蚓属于分解者,C项错误。自养生物都是生产者,都能把无机物转变成有机物,包括光能自养生物(如绿色植物)和化能自养生物(如硝化细菌),D项正确。
2.C　生态系统中的生物都属于生态系统的组成成分,A项正确。水草和浮游植物都属于生态系统中的生产者,生产者都是自养生物,B项正确。大多数细菌属于分解者,也有少数细菌不属于分解者,如硝化细菌属于生产者,C项错误。同种生物在不同的食物链中可处于不同的营养级,杂食性鱼类在以植物为食时,处于第二营养级;而在以小型鱼类为食时,处于第四营养级,小型鱼类处于第三营养级,D项正确。
3.B　由题图可知,食物链分别是草→鼠→鹰;草→鼠→蛇→鹰;草→鼠→狐;草→兔→鹰;草→兔→狐,共5条,A项错误。鹰以蛇为食,为捕食关系;同时它们又都以鼠为食,故又为种间竞争关系,B项正确。生态系统中的食物链是由生产者和消费者构成的,分解者不参与构成食物链,C项错误。草→鼠→蛇→鹰是题图中最长的食物链,D项错误。
4.D　腐生细菌不属于食物链的成分,所以题图中只有1条食物链。生态系统的营养结构是指食物链和食物网。题图中的动物都是消费者,蝉属于第二营养级、初级消费者。大量捕捉黄雀后,螳螂因缺少天敌而数量增加,螳螂数量增加导致其食物蝉的数量减少;黄雀减少,蛇因食物减少而减少。
5.B　能量D1的最终去向是流向分解者,A项错误。生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量是同化量减去呼吸消耗的能量,即C1+D1+E1,B项正确。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为(第二营养级的同化量/第一营养级的同化量)×100%=C1/A1×100%,C项错误。能量传递效率不能提高,只能提高能量的利用率,D项错误。
6.B　①人工除草是为了调整能量流动方向,使能量尽可能多地流向农作物,A项错误。②使用农药消灭害虫是为了防止能量流向害虫,调整能量流动关系,使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分,B项正确。③温室种植时,适当降低夜间温度,可以减少有机物的消耗,提高产量,C项错误。④对农作物施肥是为了给农田生态系统补充物质,从而提高农作物产量,D项错误。
7.B　第二营养级粪便中的能量a8,也属于第一营养级传递给分解者的能量,A项错误。以热能形式散失的能量,不能再被生物同化利用,B项正确,C项错误。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率应该是(a7/a1)×100%,D项错误。
8.C　流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体的能量,A项错误。初级消费者的同化量来自生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体的能量,无法计算来自生产者的能量,B项错误。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,则初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=13.5×105-3×105=10.5×105[J/(m2·a)],C项正确。粪便量为该营养级未能同化的能量,则初级消费者粪便中的能量为该系统生产者及陆地植物残体流向分解者的能量,D项错误。
9.D　题图中有生产者和消费者,还缺少分解者,因此图中所有生物对应种群的集合,不能称为群落,A项错误。食草昆虫的锐减会导致该生态系统的营养结构简单化,致使该生态系统的抵抗力稳定性减弱,B项错误。该生态系统中共有9条食物链,C项错误。吃虫的鸟与蜘蛛之间、猫头鹰与蛇之间也是捕食和种间竞争关系,D项正确。
10.D　根据表格可知,收割蚁同化量为31.00 kJ/(m2·a),而呼吸量为30.90 kJ/(m2·a),则用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为0.10 kJ/(m2·a),其比例为0.10÷31.00×100%≈0.32%,A项正确。盐沼蝗的摄取量为3.71 kJ/(m2·a),同化量为1.37 kJ/(m2·a),因而盐沼蝗摄入食物中的未同化量为3.71-1.37=2.34[kJ/(m2·a)],占盐沼蝗摄取量的比例为2.34÷3.71×100%≈63%,该部分能量可被分解者所利用,B项正确。黄鼠的同化量为3.80 kJ/(m2·a),而呼吸量为3.69 kJ/(m2·a),因此用于呼吸消耗的能量较多,用于生长的能量较少,C项正确。表中几种动物同化效率(A/I)不同与食性有关,与能量传递效率无关,D项错误。
11.答案 (1)浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼
(2)营养级越高,体内含有的重金属元素越多
(3)在生物体内重金属元素不能被分解,有生物富集的现象
(4)浮游植物　昆虫、食虫鸟、猫头鹰
(5)重金属盐能使人体内的蛋白质发生变性而失去生理活性　C
12.答案 (1)单向流动、逐级递减　13 716.6　12%
(2)19.8　0
(3)没有　在调查期间,每一营养级均有未利用的能量(该生态系统能量的输入大于输出)
(4)挺水植物(荷花)在竞争光能中占优势(争夺阳光、无机盐等),能调整生态系统的能量流动关系
解析 (1)生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。据题图分析,丙为生产者、第一营养级,甲为第二营养级,丁为第三营养级,乙为第四营养级。流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,即生产者的同化量13 716.6 J/(cm2·a),第二营养级的同化量为3 092.5 J/(cm2·a),第三营养级的同化量为371.1 J/(cm2·a),第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(371.1/3 092.5)×100%=12%。(2)乙营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量=51.9-32.1=19.8[J/(cm2·a)]。流向下一营养级的能量=用于自身生长、发育和繁殖的能量-流向分解者的能量-未利用量=19.8-16.2-3.6=0[J/(cm2·a)]。(3)根据题表中的数据,由于每一营养级均有未利用的能量(该生态系统能量的输入大于输出),因此该淡水湖生态系统未达到相对稳定状态。(4)挺水植物(荷花)较高,在竞争光能中占优势(争夺阳光、无机盐等),故能调整生态系统的能量流动关系,有效地防止该淡水湖出现水华现象。
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